医学超声内窥镜是电子内窥镜技术与超声传感技术、微机电技术、现代计算机技术等高新技术不断发展和融合的产物,它以电子内窥镜系统为基础,将超声探头经由电子内窥镜活检通道伸入体腔、接近目标器官,由微型电机驱动超声探头实现360°旋转扫描,获得消化器官管壁各个断层的组织学特征。回波信号接收电路是超声内窥成像系统的关键组成部分,对于超声回波信号的提取有着至关重要的作用,最终决定了超声图像的分辨率。采用微型超声探头的超声内窥成像系统,探头平均发射功率较普通体外超声探头有所降低,直接影响超声波的穿透深度和系统的信噪比。因此超声信号接收系统的设计要在保证系统穿透深度的同时尽可能提高信噪比。本文首先简单介绍了超声成像原理和超声内窥成像系统的特点,在课题组“数字医学超声内窥成像系统”的应用背景下,设计了超声回波信号接收系统,主要工作如下:1.根据数字化医学超声内窥成像系统的要求,确定回波接收系统方案,由匹配电路、隔离电路、前置放大电路、增益补偿电路和带通滤波电路五部分组成。2.实现了回波接收系统中,各个电路模块的设计。通过阻抗匹配使能量传输效率最大化;通过隔离电路抑制高压激励脉冲;前置放大电路由高精度运算放大器组成,提供给回波信号足够大的增益;增益补偿电路能够使可变增益放大器的增益随信号接收时间的不同而变化,对超声在组织中传播时的衰减进行补偿;改进结构的带通滤波电路在避免自激发生的同时,有效地滤除了系统中的主要噪声。3.设计了基于FPGA的控制模块,实现了超声信号发射/接收的时序控制和增益补偿电压曲线的生成。通过程序仿真验证了该控制模块时序和功能的正确性,并完成FPGA的电路设计。4.通过实验,对超声回波接收系统的电路进行调试,对控制模块中的程序进行修改,最终系统内各个电路的性能得到了验证,达到了医学超声内窥成像系统的各项指标要求。